Nghiên cứu khả năng truyền sóng của đê kết cấu cọc ly tâm đổ đá hộc trên mô hình mạng sóng

KHOA HỌC

CÔNG NGHỆ

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TRUYỀN SÓNG CỦA ĐÊ KẾT CẤU CỌC
LY TÂM ĐỔ ĐÁ HỘC TRÊN MÔ HÌNH MÁNG SÓNG
Lê Xuân Tú, Đỗ Văn Dương
Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam
Tóm tắt: Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu khả năng truyền sóng của đê giảm sóng kết cấu
cọc ly tâm đổ đá hộc và sự thay đổi các thông số sóng. Kết quả cho thấy dạng kết cấu này làm
việc hiệu quả hệ số truyền sóng Kt = 0.3÷0.4 khi đê làm việc ở trạng thái đê nhô, tuy nhiên hệ số
sóng phản xạ khá lớn Kr = 0.45÷0.56. Kết quả phân tích đã xây dựng được công thức thực nghiệm
hệ số truyền sóng cho loại đê này.
Từ khóa: Đê giảm sóng cọc ly tâm đổ đá hộc, hệ số truyền sóng, hệ số sóng phản xạ.
Summary: The paper presents the results of studying the wave transmission of the Double-Row
Pile Breakwater and wave parameters. The results show that this structure works effectively in
case of emerger, the wave transmission coefficient Kt = 0.3 ÷ 0.4, but the wave reflection
coefficient is quite large Kr = 0.45 ÷ 0.6. The empirical formula of wave transmission coefficient
was established for this structure.
Keywords: Double-Row Pile Breakwater, wave transmission, wave reflection.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Hình 1.1: Đê giảm sóng bằng hai hàng cọc ly tâm kết hợp đá đổ ở Phú Tân Cà Mau (2017)
Đê*giảm sóng bằng hai hàng cọc ly tâm tạo
khung và đổ đá hộc bên trong (người dân địa
phương hay gọi tắt là kè ly tâm) được xây dựng
khá phổ biến ở bờ biển Tây Cà Mau nói riêng
và các tỉnh ven biển Đồng Bằng Sông Cửu Long
(ĐBSCL) nói chung. Theo thống kê đến tháng
10/2019 chiều dài đê giảm sóng xây dựng bằng
kết cấu này lên tới trên 22km [2]. Qua thời gian

làm việc có thể nói loại kết cấu này có hiệu quả

cao trong việc giảm sóng gây bồi và khôi phục
rừng ngập mặn ở bờ biển Tây Cà Mau. Tuy
nhiên, những nghiên cứu về hiệu quả giảm sóng
của loại đê này gần như chưa được nghiên cứu
một cách khoa học, việc thiết kế hầu hết dựa
trên kinh nghiệm và sử dụng một số công thức
tính toán cho đê giảm sóng đá đổ truyền thống
do đó chưa phản ảnh đúng bản chất làm việc của
loại đê này.

Ngày nhận bài: 10/01/2020
Ngày thông qua phản biện: 02/02/2020

Ngày duyệt đăng: 12/02/2020

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 58 - 2020

1


KHOA HC

CễNG NGH

cú nhng hiu bit tt hn v kh nng lm
vic ca loi ờ gim súng ny mt lot cỏc thớ
nghim truyn súng ca ờ gim súng cc ly
tõm kt hp ỏ ó c thc hin v phõn

tớch trong bi bỏo ny.
2. THIT LP TH NGHIM V CC
KCH BN
2.1. Thit lp thớ nghim
2.1.1. Mụ hỡnh thớ nghim

Hỡnh 2.1: Mỏng súng thớ nghim
Vin Khoa hc Thy li Min nam
Thớ nghim c thc hin trong mỏng súng
ca phũng thớ nghim thy ng lc sụng bin
- Vin Khoa hc Thy li Min nam (Hỡnh 2.1).
Cỏc c s thit b mỏy múc c cung cp bi
HR Wallingford. Chiu di mỏng súng l 35m,
chiu rng 1.2m v cao 1.5m. H thng mỏy to
súng c trang b kh nng hp th súng phn
x (Active Reflection Compensation), cú th
to ra súng ngu nhiờn hoc súng u vi chiu
Dầm ngang
kt 30x30cm

cao lờn n 0.40m v chu k nh 3.0s, súng
c o vi tn s 100Hz ( chớnh xỏc
0.1mm).
Vi chc nng chớnh l gim súng, gõy bi
trong iu kin khớ hu trung bỡnh do vy iu
kin súng theo ch khớ hu c la chn
lm c s cho xõy dng mụ hỡnh thớ nghim.
Chiu cao súng trong giú mựa Tõy Nam ln
nht trờn thc t nc sõu ca khu vc
nghiờn cu vo khong 1ữ1.5m, chu k 3 6

s. iu kin biờn thụng s súng c mụ
phng bng dng ph JONSWAP vi =3.30.
Tham s súng c la chn thớ nghim l
tham s súng c trng ca BSCL, da trờn
cỏc nghiờn cu v súng, giú ca khu vc
BSCL, kt hp vi tớnh toỏn truyn súng
trờn cỏc mụ hỡnh toỏn v s liu o c thc
t t d ỏn AFD [3], cỏc ti liu thit k cụng
trỡnh bo v b bin thu thp trong d ỏn iu
tra cụng trỡnh bo v b bin BSCL [1]; [2].
T l mụ hỡnh ln ti a c la chn da trờn
nng lc mỏng súng v thụng s iu kin biờn
t ú t l ca mụ hỡnh c la chn: NL=5 (t
l di, t l cao), Nt N L =2.24 (t l thi
gian), N v N L = 2.24 (t l vn tc), Nm =
N3L = 125 (t l khi lng).

+1.60

Dầm dọc
kt 40x30cm

Xếp đá hộc (30x40)cm

MĐTN
-1.10

Đệm gỗ tràm
kt ô 20x20cm

Cọc BTUL
D300, L=6m

-4.50

Hỡnh 2.2: Kớch thc cụng trỡnh thc t
Kớch thc cụng trỡnh c thu nh theo t l
2

mụ hỡnh 1/5 v phự hp vi kớch thc mỏng

TP CH KHOA HC V CễNG NGH THY LI S 58 - 2020


KHOA HỌC
sóng. Trên thực tế bề rộng kết cấu công trình đã
thực hiện ở phần lớn biển Tây rộng khoảng
2.5m đến 2.7m. Căn cứ vào các số liệu thiết kế
thông các kích thước đê được lựa chọn để xem
xét nghiên cứu Bảng 1.
Bảng 1: Thông số kết cấu công trình
STT

1

Thông

Nguyên hình

Mô hình

số

(cm)

(cm)

Chiều

285

57

600

120

cao
2

Chiều
dài

3

Bề rộng

250

50

CÔNG NGHỆ

Theo thông số thiết kế các công trình thực tế
thì đá đổ sử dụng trong kết cấu đang có cấp
phối Dn=25 ÷ 35cm, quy đổi ra tỷ lệ mô hình,
loại cấp phối đá sử dụng trong thí nghiệm
được cho trong Bảng 2. Cấp phối đá sử dụng
cho thí nghiệm được sàng lọc theo đúng cấp
phối thiết kế trong phòng thí nghiệm để đảm
bảo kích thước, độ rỗng và tính tương tự.
Trước công trình được bố trí thảm đá chống
xói với chiều cao 7cm (tương đương với 2 lớp
đá thả rối) và bề rộng 50cm (Hình 2.3).
Bảng 2: Thông số đá đổ trong thân đê
Dn50 nguyên
hình (cm)

Dn50 mô
hình (cm)

Độ rỗng
(%)

25÷35

5÷7

44%

Hình 2.3: Mô hình thí nghiệm theo tỷ lệ 1/5
2.1.2. Bố trí thí nghiệm
Thông số sóng trước và sau công trình được đo
bằng 8 đầu kim đo. Sóng tới và sóng phản xạ
được phân tách dựa trên thuật toán tích hợp
trong phần mềm đó sóng HR Wallingford sử
dụng 4 đầu kim đo sóng. Kim đo sóng được bố
trí trước và sau công trình, 4 kim đo trước công
trình (WG1, 2, 3, 4) dùng để xác định sóng đến
phía trước công trình, trong đó 4 kim (WG 1, 2,
3, 4) được bố trí để tách sóng phản xạ và sóng
tới trước công trình, kim đo sóng sau công trình
(WG5, 6) được dùng để xác định chiều cao sóng

sau khi qua công trình. Vị trí các kim đo được
bố trí như trong sơ đồ Hình 2.4 .

Hình 2.4: Bố trí kim đo sóng trong máng sóng
Mỗi chuỗi số liệu thí nghiệm sử dụng cho phân

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 58 - 2020

3


KHOA HỌC

CÔNG NGHỆ

tích được thực hiện ít nhất trong khoảng thời

gian 500Tp (s) đủ dài để đảm bảo hình dạng phổ
sóng tạo ra trong thí nghiệm phù hợp với thực
tế.
2.1.3. Kịch bản thí nghiệm

kịch bản thí nghiệm:
- 06 trường hợp thay đổi mực nước và chiều cao
lưu không đỉnh đê (Rc);
- 13 thay đổi tham số sóng (Hs, Tp, L) thay đổi
tùy theo mực nước thí nghiệm;

Chương trình thí nghiệm bao gồm tổng số 63
Bảng 3: Kịch bản thí nghiệm
Mực nước d (cm)
Chiều cao lưu không Rc (cm)

Kịch Bản

Tham số sóng
Hs=0.08m; Tp=1.34s
Hs=0.08m; Tp=1.79s
Hs=0.08m; Tp=2.23s
Hs=0.12m; Tp=1.34s

d=17cm (Rc=+40cm)

Hs=0.12m; Tp=1.79s

d=27cm (Rc=+30cm)
Không công trình

Có công trình

x

Hs=0.12m; Tp=2.23s

d=37cm (Rc=+20cm)

x

d=47cm (Rc=+10cm)

Hs=0.16m; Tp=1.34s
Hs=0.16m; Tp=1.79s

d=57cm (Rc=0cm)

Hs=0.16m; Tp=2.23s

d=67cm (Rc= -10cm)

Hs=0.20m; Tp=1.34s
Hs=0.20m; Tp=1.79s
Hs=0.20m; Tp=2.23s
Hs=0.20m; Tp=2.68s

3. KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH
(a) d=0.17m, Rc=+0.40m

4

(b) d=0.27m, Rc=+0.30m

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 58 - 2020


KHOA HỌC

CÔNG NGHỆ

(c) d=0.37m, Rc=+0.20m

(d) d=0.47m, Rc=+0.10m

(e) d=0.57m, Rc=0.00m

(f) d=0.67m, Rc=-0.10m

Hình 3.1: Các mực nước thí nghiệm
3.1. Sự biến đổi phổ sóng trước và sau
công trình
Khi truyền qua kết cấu giảm sóng thì sóng
phía sau công trình đã bị suy giảm về biên độ
sóng thể hiện qua đường quá trình sóng Hình
3.2.

Hình 3.2: Đường quá trình sóng trước

và sau công trình
Hình 3.3 thể hiện chu kỳ đỉnh phổ Tp gần

như không có sự thay đổi lớn trước và sau
công trình, khi sóng tới trước công trình tần
số nào có năng lượng chiếm ưu thế thì khi
sóng truyền qua phía sau công trình tần số
đó vẫn chiếm ưu thế về năng lượng. Tuy
nhiên nếu như trước công trình sự chênh
lệch về mật độ năng lượng phổ của tần số
chiếm ưu thế so với các dải tần số khác là
rất lớn thì phía sau công trình sự chênh lệch
này bị suy giảm đáng kể do năng lượng sóng
đã bị tiêu tán hoặc phản xạ khi qua tương
tác với công trình. Sự tương tác với công
trình càng nhiều thì đỉnh phổ càng dẹt và

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 58 - 2020

5


KHOA HỌC

CÔNG NGHỆ

ngược lại.
(a) Phổ sóng trước công trình

(b) Phổ sóng sau công trình

D37H16T134, ∆f=0.02Hz chan 4

D37H16T134, ∆f=0.02Hz chan 5

Rc>0

Rc>0

(c) Phổ sóng trước công trình

(d) Phổ sóng sau công trình

D67H16T134, ∆f=0.02Hz chan 4

D67H16T134, ∆f=0.02Hz chan 5

Rc<0

Rc<0

Hình 3.3: Sự biến đổi phổ năng lượng sóng khi truyền qua cấu kiện
3.2. Sự thay đổi chu kỳ sóng trước và sau
công trình
Hình 3.4 thể hiện sự thay đổi của chu kỳ đỉnh
phổ Tp và chu kỳ T1/3 của sóng đo được tại điểm
trước và sau công trình. Xu hướng cho thấy chu
kỳ sóng thống kê T1/3 có sự thay đổi lớn hơn so
với chu kỳ đỉnh phổ Tp tại thời điểm trước và
sau công trình. Sau công trình thì chu kỳ T1/3 có
xu hướng lớn hơn so với trước công trình, trong
khi chu kỳ Tp không có sự biển đổi nhiều (điều
này hoàn toàn phù hợp với sự phân tích biến đổi

phổ sóng tại mục 3.1). Nguyên nhân là do hầu
hết sóng có chu kỳ ngắn bị tiêu tán khi tương
tác với công trình, chỉ còn sóng chu kỳ dài
truyền qua công trình do đó giá trị T1/3 sau công

6

trình sẽ lớn hơn T1/3 trước công trình.

Hình 3.4: Biến đổi chu kỳ đỉnh phổ Tp; T1/3
trước và sau công trình

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 58 - 2020


KHOA HỌC
Sự thay đổi chu kỳ sóng trước và sau công trình
còn có sự khác nhau rõ ràng khi xem xét trong
trường hợp đê nhô Rc>0 và đê ngầm Rc<0 với
chu kỳ trung bình phổ Tm Hình 3.5 Đối với
trường hợp đê nhô sóng không tràn qua đỉnh đê
thì chu kỳ Tm sau công trình có xu hướng lớn
hơn trước công trình, tuy nhiên trong trường
hợp đê ngầm thì chu kỳ Tm sau công trình lại
nhỏ hơn so với trước công trình.
Trong trường hợp Rc<0, đê giảm sóng với bề
rộng đỉnh B=1/4Lm,min , B=1/10Lm,max làm việc
như một bãi truyền sóng nước nông, tuy nhiên
bề rộng đỉnh đê chưa đủ để cho sóng vỡ trên
mặt đỉnh để (quan sát hiện tượng trong quá trình

thí nghiệm), ảnh hưởng của hiệu ứng nước nông
làm cho chu kỳ sóng tại ngay thời điểm đo phía
sau công trình giảm so với trước công trình.

CÔNG NGHỆ

Sóng tổng hợp trước công trình luôn lớn hơn
sóng tới trước công trình, xu hướng cho thấy khi
sóng tới càng lớn thì sóng tổng hợp càng tăng
cao.

Hình 3.6: Biến đổi sóng tổng hợp trước
công trình so với sóng tới
3.4. Ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình
truyền sóng
- Chỉ tiêu đánh giá
Khi sóng tác động công trình đê giảm sóng có
độ rỗng thì một phần năng lượng sóng sẽ bị
phản xạ phía trước công trình, một phần sẽ bị
tiêu tán, hấp thụ bởi công trình và phần còn
lại sẽ được truyền qua phía sau công trình. Về
mặt lý thuyết thì vấn đề thủy động lực học này
tuân thủ định luật bảo toàn năng lượng và
được thể hiện dưới dạng toán học băng công
thức cân bằng năng lượng (Burcharth and
Hughes 2003):

Hình 3.5: Biến đổi chu kỳ phổ trung bình
Tm trước và sau công trình
3.3 Sự biến đổi chiều cao sóng trước công

trình
Do ảnh hưởng của sóng phản xạ tạo thành khi
sóng tới tương tác với công trình làm cho dao
động mực nước trước công trình tăng lên. Khi
sóng tới trước công trình giao thoa với sóng
phản xạ sẽ tạo thành dao dộng mực nước tổng
hợp trước công trình, dao dộng này được thể
hiện qua chiều cao sóng tổng hợp trước công
trình Hf (Hình 3.6).

Ei  Et  Er  Ed

(1)

Trong đó, EI, Et, Er và Ed là năng lượng của sóng
đến, sóng truyền, sóng phản xạ và sóng bị tiêu
tán. Và hàm cân bằng năng lượng có thể được
viết lại như sau:
2

2

H  H  E
1  t   r   d
Ei
 Hi   Hi 

(2)

1  K t 2  K r 2  K d2

(3)

Trong đó:

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 58 - 2020

7


KHOA HỌC
Kt 

CÔNG NGHỆ

H m 0,t
Hệ số truyền sóng được xác định
H m 0,i

bằng giá trị chiều cao sóng truyền phía sau công
trình (Hm0,t) trên giá trị chiều cao sóng tới trước
công trình (Hm0,i);
Kr 

như nằm ngang, chứng tỏ ảnh hưởng lúc này
của chiều cao lưu không tương đối đỉnh đê
đến các hệ số xem xét không còn lớn.

H m 0, r
Hệ số truyền sóng được xác định

H m 0,i

bằng giá trị chiều cao sóng phản xạ trước công
trình (Hm0,r) trên giá trị chiều cao sóng tới trước
công trình (Hm0,i);
Kd được xác định dựa vào kết quả của công thức
biển đổi từ công thức (3):
K d2  1  K t 2  K r 2 (4)

Hình 3.7: Ảnh hưởng của Rc/Hm0,i đến Kt
ứng với các giá trị chiều cao lưu không
- Hệ số sóng phản xạ

3.4.1. Ảnh hưởng của chiều cao lưu không đỉnh
đê
Chiều cao lưu không tương đối đỉnh đê
(Rc/Hm0,i) phụ thuộc vào các yếu tố: mực nước
trước công trình (d), chiều cao công trình (h),
chiều cao sóng đến trước công trình (Hm0,i).
Quan hệ giữa Rc/H m0,i và các hệ số Kt, Kr, Kd
được thể hiện rõ nét khi -1.5(Hình 3.7), (Hình 3.8), (Hình 3.9), là khoảng
ranh giới chuyển tiếp giữa đê nhô và đê ngầm.
Trong khi hệ số truyền sóng Kt thể hiện quan
hệ nghịch biến với chiều cao lưu không tương
đối đỉnh đê thì hệ số sóng phản xạ và hệ số
sóng tiêu tán cho quan hệ đồng biến. Khi đê
ngầm Rc<0 sóng truyền qua đê tương đối
nhiều làm hệ số truyền sóng lớn, sóng phản xạ
nhỏ và sóng tiêu tán bởi kết cấu giảm sóng

cũng nhỏ, tuy nhiên khi đê càng nhô cao (Rc
càng lớn) thì sóng truyền qua đê càng ít, hệ số
truyền sóng nhỏ đi và đồng thời hệ số sóng
phản xạ lớn lên, hệ số sóng tiêu tán cũng tăng.
Đê nhô cho đến khi sóng tràn qua đỉnh đê
tương đối ít (Rc/Hm0,i >1.5) thì biểu đồ quan
hệ giữa Rc/Hm0,I với các hệ số Kt, Kr, Kd gần
8

Hình 3.8: Tương quan giữa Kr và Rc/Hm0,i
ứng với các giá trị chiều cao lưu không

Hình 3.9: Tương quan giữa Kd và Rc/Hm0,i
ứng với các giá trị chiều cao lưu không
Khi chiều cao lưu không tương đối đỉnh đê càng

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 58 - 2020


KHOA HỌC
lớn thì năng lượng sóng bị tiêu tán bỏi kết cấu
giảm sóng càng lớn (Hình 3.10). Sóng phản xạ
trước công trình đạt giá trị cực đại khi
Rc/Hm0,i=1÷2 với giá trị hệ số sóng phản xạ
Kr=0.5÷0.56, khi Rc/Hm0,I > 2 thì sóng phản xạ
lại có xu hướng giảm nhẹ đo ảnh hưởng của
thảm đá chống xói trước công trình có chức
năng chống xói, hấp thụ một phần sóng phản xạ
trước công trình như mực nước thấp.

Hình 3.10: Sự biến đổi năng lượng sóng khi
tương tác với kết cấu ứng với giá trị chiều cao
lưu không đỉnh đê tương đối Rc/Hm0,i
3.4.2. Ảnh hưởng của độ dốc sóng tới trước
công trình So

(a) Quan hệ Kt-Sm

CÔNG NGHỆ

Quan hệ giữa độ dốc sóng tới trước công trình
và các hệ số được xem xét dựa trên Sm và Sp
trong đó Sm được tính toán dựa trên chu kỳ phổ
mô-men bậc 2 Tm 0,2  m0 m2 và Sp là độ dốc
sóng tương ứng với chu kỳ đỉnh phổ Tp.
Độ dốc sóng trước công trình có quan hệ
nghịch biến với hệ số truyền sóng cũng như
hệ số sóng phản xạ (Hình 3.11). Giữa hệ số
sóng phản xạ và hệ số truyền sóng được đo
trực tiếp thí nghiệm thì độ nhạy của tương
quan giữa độ dốc sóng trước công trình tới
hệ số truyền sóng cao hơn so với hệ số sóng
phản xạ, thể hiện ở hệ số góc |a| lớn hơn
trong các đường tương quan Hình 3.11 a, b, c,
d.
Được xây dựng dựa vào các kết quả đo trực
tiếp từ thí nghiệm của hệ số truyền sóng và hệ
số phản xạ, tương quan hệ số sóng tiêu tán và
độ dốc sóng cho quan hệ đồng biến (Hình
3.11e, f) tương đối rõ ràng, ảnh hưởng của độ

dốc sóng tới hệ số sóng tiêu tán nhiều hay ít
tùy thuộc vào giá trị chiều cao lưu không đỉnh
đê Rc.

(b) Quan hệ Kt-Sp

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 58 - 2020

9


KHOA HỌC

CÔNG NGHỆ

(c) Quan hệ Kr-Sm

(d) Quan hệ Kr-Sp

(e) Quan hệ Kd-Sm

(f) Quan hệ Kd-Sp

Hình 3.11: Tương quan giữa hệ số Kt, Kr,Kd và độ dốc sóng tới trước công trình
Quan hệ giữa Rc/Hm0,i và các hệ số truyền sóng,
hệ số sóng phản xạ ứng với các giá trị chu kỳ
sóng khác nhau được thể hiện trong Hình 3.12.
Ảnh hưởng của sự thay đổi chu kỳ sóng đến hệ

10

số truyền sóng có xu hướng rõ ràng hơn so với
hệ số sóng phản xạ thể hiện trong cả 3 điều kiện
sóng Hs= 8cm, 12cm và 16cm, đặc biệt trong
khoảng Rc/Hm0,i=0÷1.5.

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 58 - 2020


KHOA HỌC

CÔNG NGHỆ

Hình 3.12: Ảnh hưởng của Rc/Hm0,i tới Kt, Kr ứng với các chu kỳ sóng khác nhau
3.5. Công thức thực nghiệm
Các phân tích về các thông số ảnh hưởng đến
quá trình truyền sóng ở trên là cơ sở cho việc
xây dựng công thức thực nghiệm. Công thức
thực nghiệm ở đây được xây dựng dựa trên
công thức có sẵn của Van der Meer and Daemen
(1994) [4] và Angremond et al (1996) [5]. Theo
đó hệ số truyền sóng và hệ số sóng phản xạ bị
ảnh hưởng bởi các yếu tố chính bao gồm: Chiều
cao lưu không tương đối đỉnh đê (Rc/Hm0,i), độ
dốc sóng (Sp) được biểu thị bằng công thức tổng
quát:

 R

Kt  f  c , S p 

 H m 0,i


Kt  a

đạt cực trị là 0.83 khi đó a=-0.167, b=-4.172,
c=0.634. Các giá trị âm của a và b biểu thị cho
quan hệ nghịch biến của 2 yếu tố chiều cao lưu
không tương đối đỉnh đê và độ dốc sóng tới
trước công trình so với hệ số truyền sóng. Kết
quả của phép phân tích hồi quy cho ra công thức
tương ứng:

Kt  0.167

Rc
 4.172S0  0.634
H m 0,i

Khoảng áp dụng của công
thức:

Rc
 1.49  1.48
H m 0,i

Rc
 bS p  c
H m0,i

So  0.009  0.051
K t  0.28  0.84

a, b là các hằng số thực nghiệm đặc trưng cho
ảnh hưởng của các yếu tố tương ứng: Chiều cao
lưu không tương đối đỉnh đê (Rc/Hm0,i), độ dốc
sóng (Sp) đến hệ số truyền sóng.
c là hằng số tự do đặc trưng cho các yếu tố
khác không được xem xét trong thí nghiệm
này;
a, b, c được xác định thông qua phương pháp
phân tích hồi quy với dữ liệu của các biến tương
ứng có được từ kết quả thí nghiệm;
3.5.1. Công thức thực nghiệm
Các giá trị a, b, c sẽ được tính toán lựa chọn sao
cho hệ số tương quan R2 đạt giá trị lớn nhất. Kết
quả phân tích cho giá trị hệ số tương quan R2

Hình 3.13: Kết quả phép phân tích hồi quy

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 58 - 2020

11


KHOA HỌC

CÔNG NGHỆ

4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Quá trình truyền sóng qua kè ly tâm bị ảnh
hưởng bởi hai yếu tố quan trọng là chiều cao
lưu không tương đối đỉnh đê Rc/H m0 và độ dốc
sóng. Kết quả của quá trình phân tích cho thấy
năng lượng sóng ngắn hầu hết bị tiêu tán hoặc
phản xạ, sóng phía sau công trình phần lớn là
năng lượng sóng dài. Kết quả nghiên cứu cho
thấy dạng kết cấu này làm việc hiệu quả ở
trạng thái đê nhô, hệ số truyền sóng Kt =
0.3÷0.4.
Ảnh hưởng của độ dốc sóng tới đến hệ số truyền
sóng rõ ràng hơn so với hệ số sóng phản xạ.

Trong quá trình thiết kế kè ly tâm cần lưu ý
với kết cấu công trình loại này hệ số sóng
phản xạ lớn (Kr = 0.45 ÷0.56) trong trường
hợp đê nhô, do đó giải pháp bảo vệ chân công
trình cần được xem xét trong quá trình thiết
kế.
Công thức thực nghiệm được xây dựng dựa trên
số liệu thí nghiệm áp dụng cho kè ly tâm với độ
tin cậy cao.
Ảnh hưởng của bề rộng đỉnh đê, kích thước đá
hộc thân đê đến hệ số truyền sóng sẽ được xem
xét trong các nghiên cứu tiếp theo.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]
[2]
[3]

[4]

[5]

12

Báo cáo kết quả dự án “BẢO VỆ VÙNG VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
(CPMD)” 2018.
Báo cáo kết quả dự án “Điều tra, đánh giá hiện trạng, đề xuất giải pháp tổng thể phòng chống
sạt lở cấp bách bờ sông, bờ biển đồng bằng sông Cửu Long” Viện KHTLMN, 2018.
Report 2D laboratory study and protection measures for LWD wave transmission at porous
breakwaters on mangrove foreshore and large-scale near-shore sandbank nourishment
“AFD, SIWRR, European Union.
Van der Meer, J.W., Daemen, I.F.R., 1994. Stability and wave transmission at low
crested rubble mound structures. Journal of Waterway, Port Coastal and Ocean
Engineering, 1, 1-19.
Angremond, K., Van der Meer, J.W. and de Jong, R.J., 1996. Wave transmission at
low-crested structures. Proc. 25th ICCE, ASCE, Orlando, USA.

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 58 - 2020